KR100565037B1 - 블라인드 채널 등화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 텔레비젼의 신호처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널 등화기의 블라인드 계수를 결정하는 블라인드 채널 등화장치에 관한 것이다. 블라인드 채널 등화 장치는 VSB 수신 시스템에 있어서, 상기 VSB 심볼 레벨의 발생 확률 분포에 따라 경계 레벨값을 결정하여 수신된 심볼과 비교하는 비교기, 상기 비교기의 출력 결과에 따라 세 가지 블라인드 계수 중 하나를 할당하는 블라인드 계수 할당부, 상기 수신된 심볼과 상기 계수 할당부의 출력을 감산하여 블라인드 에러를 출력하는 감산기를 포함한다. 본 발명에 따르면, 블라인드 채널 등화시 역변환기가 필요하지 않아 하드웨어의 구성이 간단하여지고, NTSC 간섭 신호를 방지할 수 있어 채널 등화의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

블라인드 채널 등화장치{Blind Channel Equating Apparatus}

도 1은 종래의 블라인드 채널 등화장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 2는 본 발명에 따른 블라인드 채널 등화장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 3은 도 2에 도시된 장치중 비교기의 경계 레벨값 결정을 보이는 그래프이다.

도 4는 15-VSB 수신값의 연속 확률 분포를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 디지털 텔레비젼의 신호처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부분응답을 갖는 시스템에서 채널 등화기의 블라인드 계수를 결정하는 블라인드 채널 등화장치에 관한 것이다.

지상파를 이용하는 디지털 텔레비젼에서, 송신지와 수신지 사이에 방송 신호를 송/수신하는 하는 경우 송신지에서 송신한 신호는 여러 경로의 장애물로 인해서 수신지에서 수신하기까지 시간이 지연된다. 따라서 송신지에서 같은 신호를 송신하더라도 수신지에서 수신하는 신호는 그 도착 시점이 다르다. 그래서 채널 등 화를 하게되는데, 이는 수신지에서 수신된 모든 신호를 합하여 원래의 신호를 복구하는 방법이다.

채널 등화 방법으로는 훈련신호(Training Sequence)를 이용한 LMS 방법을 사용하고 있는데, 이는 고정 채널중 비행기가 이륙하는 경우나 수신지가 가변적인 즉, 이동 채널이 되는 경우에 채널의 상태가 안 좋아지는 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 LMS 방법의 문제점을 해결한 것이 송신지에서 보낸 신호의 패턴만을 이용하여 원래의 패턴을 복구하는 블라인드 채널 등화방법이다.

디지털 텔레비젼은 기존의 NTSC(National Television System Committee) 아날로그 텔레비젼과 같이 방송을 하여 서로 간섭을 주게된다. 디지털 텔레비젼은 이와 같은 NTSC 간섭이 들어오면 수신 성능이 나빠지게 되어 수신기에 NTSC 간섭 제거 필터(NRF : NTSC Rejection Filter)를 구비하고 있다.

일반적으로 자력 복구 채널 등화기에서 사용되는 블라인드 에러는 다음과 같이 계산할 수 있다.

이 경우, 블라인드 결정계수 Υ는 전송 심볼열 {χ}에 대하여 다음과 같이 구할 수 있다.

이 값은 레벨값 기준으로 8-VSB(Vestigial SideBand, 잔류측파대)에서 5.25, 15-VSB에서는 8, 16-VSB에서는 10.625가 된다.

그런데 블라인드 채널 등화가 이루어지기 위해서는 전송 심볼열이 일정하거나 서브-가우시안(Sub-Gaussian) 분포를 가져야 한다. 콤(Comb) 필터(미도시)를 통과한 15-VSB의 경우, 채널 등화기의 출력은 삼각분포를 가지므로 블라인드 방식의 채널 등화를 적용하는데 이론적 한계가 있다. 종래에는 출력 심볼열을 +γ, -γ의 2진 시퀀스로 근사화하여 에러 신호를 계산하는 것이므로 15-VSB와 같이 레벨값 0에 심볼 값이 집중되어 있는 경우는 역변환을 이용하여 블라인드 에러를 구한 후 다시 순변환시킴으로써 원하는 값을 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 블라인드 채널 등화장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

피드 포워드 필터(Feed Forword Filter)(100)를 통과한 NRF 출력 신호는 역변환부(110)에서 12 심볼 지연(1/(1-β12D))되어 출력한다. 블라인드 계수 할당부(120)는 역변환시킨 결과에 대하여 블라인드 계수 +γ, -γ를 할당하고 순변환부(130)에서 블라인드 계수 신호를 다시 순변환(1-12D)시킨다. 순변환부(130)에서는 15-VSB 레벨에 해당하는 블라인드 계수가 나오고 피드 포워드 필터(100)를 통과한 신호와 감산기(140)에서 감산하게 되면 블라인드 에러값을 구할 수 있게 된다.

이 방식은 전송 심볼열을 역변환하여 심볼열의 분포를 일정하게 하여 일반적인 계산 방법으로 블라인드 결정계수를 구한 후 그 값을 다시 부분 응답 시스템을 통과시켜 부분 응답의 블라인드 에러를 획득한다. 콤 필터를 통과한 15-VSB에 이 값을 적용하게 되면 블라인드 결정계수는 +10.5, -10.5 두 값 중 하나로 주어진다.

일반적인 부분 응답 시스템에서는 블라인드 에러를 구할 수 있으나, NTSC 간섭 신호를 제거하기 위해 도입된 15-VSB에서는 역변환 시에 NTSC 성분이 다시 되살아나 블라인드 에러를 구하는 과정에서 오류를 발생시킨다. 즉, 블라인드 에러는 수신 심볼의 부호에 따라 결정되는데, 역변환을 수행하면 되살아난 NTSC 성분에 의해 수신 심볼의 부호가 교란되며, 특히 레벨 값이 작은 심볼에서는 이러한 현상이 두드러지는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 부분 응답을 갖는 시스템에 대한 자력 복구 채널 등화기의 구성에 있어 성능 향상을 위한 블라인드 결정 계수를 할당하는 블라인드 채널 등화장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 블라인드 채널 등화장치는 VSB 수신 시스템에 있어서, NTSC 제거필터가 구동되는 경우 상기 VSB 심볼 레벨의 발생 확률 분포에 따라 경계 레벨값을 결정하여 수신된 심볼과 비교하는 비교기; 상기 비교기의 출력 결과에 따라 세 가지 블라인드 계수 중 하나를 할당하는 블라인드 계수 할당부; 및 상기 수신된 심볼과 상기 계수 할당부의 출력을 감산하여 블라인드 에러를 출력하는 감산기를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 블라인드 채널 등화장치의 구성을 보이는 블록도 이 다.

도 2에 도시된 장치는 NRF 출력신호를 피드 포워드 필터링하는 피드 포워드 필터(200), 피드 포워드 필터(200)에 의해 필터링된 NRF 신호를 경계 레벨값과 비교하는 비교기(210), 비교기(210)에서 출력되는 결과에 따라 블라인드 계수를 할당하는 블라인드 계수 할당부(220), 피드 포워드 필터링된 신호와 블라인드 계수가 할당된 신호를 감산하여 블라인드 에러를 출력하는 감산기(230)로 구성된다.

도 3은 도 2에 도시된 장치중 비교기의 경계 레벨값 결정을 보이는 그래프이다.

도 4는 15-VSB 수신 값의 연속 확률 분포를 나타내는 그래프이다.

이어서, 도 2∼도 4를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

NTSC 영향 없이 블라인드 에러를 구하기 위해서는 역변환 과정을 거치지 않고, 15-VSB 상태에서 직접 블라인드 결정 계수를 계산하여야 한다. 그러나 종래 기술을 15-VSB에 적용하면 심볼열의 분포가 일정하지 않으므로 적절한 결정 계수를 구할 수 없다. 이를 보완하기 위해 본원발명에서는 블라인드 결정계수를 2개 대신 3개를 이용하도록 하였다. 즉, 기존의 수신 값의 부호에 따라 2개의 블라인드 결정 계수를 할당하는 방법대신 비교기(210)에서 현재 수신 값을 두 개의 비교값 B, -B와 비교한 후 그 결과에 따라 블라인드 계수 할당부(220)에서 채널 등화기 출력에 +10.5, 0, -10.5의 세 가지 블라인드 결정 계수 중 하나를 할당하게 된다.

이상적인 채널에서 부분 응답 시스템에 적용된 방법을 고려해 보면 15-VSB에서 역변환 출력의 현재 값과 12 심볼 지연된 값의 부호에 따라 블라인드 결정계수 는 표 1과 같이 할당된다.

블라인드 결정계수	현재 출력의 부호	12심볼 지연된 출력의 부호
+10.5	+	-
0	+	+
	-	-
-10.5	-	+

15-VSB의 심볼에서 보면 블라인드 결정계수와 각 심볼에 특정 블라인드 결정계수가 할당되는 확률이 표 2에 나타나 있다.

결정계수

-10.5

+10.5

확률

1/ 64

2/ 64

3/ 64

4/ 64

3/ 64

2/ 64

1/ 64

1/ 64

2/ 64

3/ 64

4/ 64

3/ 64

2/ 64

1/ 64

심볼레벨

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

확률

2/ 64

4/ 64

6/ 64

8/ 64

6/ 64

4/ 64

2/ 64

대표값

0

표 2로부터 15-VSB 심볼 레벨 값이 +8 이상 혹은 -8 이하이면, 각각 +10.5, -10.5로 블라인드 계수를 할당하고, 레벨 값이 0 부근이면 블라인드 결정 계수는 0으로 하는 것이 타당함을 알 수 있다. 그런데, 역변환 없이 결정 계수를 할당함에 따라, 두 개의 결정 계수가 중첩되는 심볼 레벨 영역(±6∼±2)에서의 결정 계수 할당이 문제가 된다.

채널 등화기의 출력 값이 이 영역 내에 존재하면 역변환 없이는 이 출력 값에 해당하는 정확한 블라인드 계수를 구할 수 없다. 따라서, 이 경우는 확률에 의해 근사적으로 추정할 수밖에 없다. 즉, 심볼 레벨과 결정 계수간의 발생 확률에 의해 보다 확률이 높은 결정 계수 값으로 할당하는 방법을 취한다.

표 2에 나타난 확률로부터 각 레벨 사이 값의 확률을 보간(Interpolation)하 면 도 3과 같고, 두 개의 결정 계수의 발생 확률이 동일한 경계 레벨 값 B를 구하면, 이 값은 대략 5.33이 된다. 따라서 비교기(210)에서는 피드 포워드 필터(200)를 통과한 심볼 레벨의 절대 값을 5.33과 비교하게 되고, 그 결과 에 따라 블라인드 계수 할당부(220)에서는 블라인드 계수를 할당하게 된다. 즉, 심볼 레벨의 절대 값이 5.33 보다 크면 +10.5 또는 -10.5를 결정계수 값으로 할당하고, 5.33 보다 작으면 0으로 할당한다. 결과적으로 출력되는 블라인드 에러는 피드 포워드 필터링된 심볼과 블라인드 계수가 할당된 심볼을 감산기(230)에서 감산함으로써 얻을 수 있게된다.

한편, 이와 같이 경계 레벨 값을 구함에 있어서, 도 4와 같이 15-VSB의 심볼 분포가 삼각 형태로된 연속 분포임의 가정이 필요하다. 실제의 경우 15-VSB의 정류 레벨 값은 삼각 형태의 이산 분포지만, 그 사이에서는 그 정류 레벨 값을 중심으로한 가우시안 분포의 연속이 될 것이다. 이점을 고려하면 경계 레벨 값은 5.33 보다 작은 값이 되어야 함을 알 수 있고 이 경우가 채널 등화 성능이 우수함을 확인할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, NTSC 제거필터가 구동되는 15 VSB 수신에 있어 블라인드 채널 등화시 역변환기가 필요하지 않아 하드웨어의 구성이 간단하여지고, NTSC 간섭 신호를 방지할 수 있어 채널 등화의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 부분 응답을 사용하는 VSB 수신 시스템으로서,

   NTSC 제거필터가 구동되는 경우 상기 VSB 심볼 레벨의 발생 확률 분포에 따라 경계 레벨값을 결정하여 수신된 심볼과 비교하는 비교기;

   상기 비교기의 출력 결과에 따라 세 가지 블라인드 계수 중 하나를 할당하는 블라인드 계수 할당부; 및

   상기 수신된 심볼과 상기 계수 할당부의 출력을 감산하여 블라인드 에러를 출력하는 감산기를 포함하는 블라인드 채널 등화장치.
2. 제1항에 있어서, 계수 할당부는

   상기 VSB 심볼 레벨에 따라 +10.5, 0, -10.5 세 개의 블라인드 계수중 하나를 할당하는 것을 특징으로 하는 블라인드 채널 등화장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 계수 할당부는

   상기 비교기의 출력이 비교값의 절대치 보다 크면 +10.5 또는 -10.5를 할당하고, 상기 비교기의 출력이 비교값의 절대치 보다 작으면 0을 할당하는 것을 특징으로 하는 블라인드 채널 등화장치.
4. 삭제

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